近期，在華大基因大鵬新區創(chuàng )新研究院試驗基地，高科新農試驗人員使用多旋翼——高新M23做油菜花苗期菜青蟲(chóng)滅殺試驗。這篇走心的試驗報告，通過(guò)合理、專(zhuān)業(yè)的試驗設計驗證了多旋翼——高新M23的噴霧效果和作業(yè)效果，為廣大蔬菜種植戶(hù)蟲(chóng)害的飛防提供了科學(xué)依據。

　　試驗地形圖

　　菜青蟲(chóng)是我國分布**普遍，危害**嚴重，經(jīng)常成災的害蟲(chóng)，主要為害油菜、花椰菜、白菜、蘿卜、甘藍等十字花科蔬菜，偏嗜厚葉類(lèi)蔬菜。幼蟲(chóng)共5齡，3齡前多在葉背為害，3齡后轉至葉面蠶食，4—5齡幼蟲(chóng)的取食量占整個(gè)幼蟲(chóng)期取食量的97%，嚴重時(shí)葉片全部被吃光，只殘留粗葉脈和葉柄，造成絕產(chǎn)。根據菜青蟲(chóng)的習性，于早上或傍晚在植株葉片背面正面均勻噴藥，可有效防治菜青蟲(chóng)的危害。防治時(shí)要注意抓住防治時(shí)期，在田間產(chǎn)卵盛期和幼蟲(chóng)孵化初期噴藥。

　　青蟲(chóng)蝕咬的油菜苗

　　試驗材料與施藥方法

　　1、本次噴霧作業(yè)試驗所用的機型為四旋翼——高新M23，其主要技術(shù)參數如下表。

　　表1無(wú)人機主要性能指標

　　噴霧系統由噴桿、水泵、U型藥箱、管路、4個(gè)液壓式噴頭組成，4個(gè)噴頭相應的位于4個(gè)旋翼下方。

　　2、供試藥劑：20%吡蟲(chóng)啉殺蟲(chóng)劑；25%氯氰·毒死蜱，東莞市瑞德豐生物科技有限公司；5%甲維·氟鈴脲，青島泰生生物科技有限公司。每畝地選用任意兩種農藥混合，用量均為40mL/畝，用水量為1L。

　　3、試驗時(shí)間：2016年12月30日11：00～15：00

　　4、試驗場(chǎng)地：深圳市大鵬新區華大基因試驗基地，作業(yè)面積180畝，田地分為2個(gè)試驗小區。試驗地塊每隔175cm有一個(gè)灌水溝,灌水溝的寬度為50cm。

　　5、作物及害蟲(chóng)：作物為油菜花苗期，有5-6片葉子，平均生長(cháng)高度為8cm-10cm。播種密度為35cm×40cm。防治的害蟲(chóng)為菜青蟲(chóng)的幼蟲(chóng)時(shí)期。

　　試驗設計

　　1、采樣點(diǎn)的布置：

　　如下圖所示，在足夠大的地塊中設置間隔為8m的兩條霧滴采集帶A、B。采樣帶的延伸方向與飛機飛行方向垂直，且采樣點(diǎn)布置在所選擇的一橫行油菜花的每一株上，圖中紅色虛線(xiàn)為飛機飛行軌跡。根據無(wú)人機的有效噴幅為5m，設置采樣帶的長(cháng)度為12m。在噴幅邊緣線(xiàn)和航線(xiàn)上設置a、b、c、d、e五條采樣帶采集噴幅邊緣線(xiàn)上和航線(xiàn)上的霧滴，這五條采樣帶上的采樣點(diǎn)每隔一株油菜苗布置一個(gè)。圖a、b和c分別表示的試驗方案圖、試驗現場(chǎng)和實(shí)際飛行軌跡圖。圖c中的綠色線(xiàn)條代表飛機自動(dòng)規劃的航線(xiàn)，紅色線(xiàn)條代表飛機試驗時(shí)的飛行軌跡，黃色線(xiàn)條表示作業(yè)的航線(xiàn)。

　　a.采樣點(diǎn)的布置方式圖

　　b.采樣帶布置現場(chǎng)圖

　　c.飛行軌跡圖

　　2、試劑與采集卡：

　　試劑采用誘惑紅食品添加劑配制成質(zhì)量分數為5%的濃度進(jìn)行噴施試驗。試驗時(shí)采用白紙作為測試卡收集噴施的霧滴，卡片的尺寸為700mm×500mm。

　　每個(gè)架次噴霧試驗后，等幾分鐘待測試紙上的霧滴干燥后做好標記進(jìn)行收集，放入密封袋，用Deposition Scan軟件進(jìn)行數據分析。

　　3、作業(yè)參數的設計：

　　M234四旋翼無(wú)人機的作業(yè)方式為自主飛行，飛行前在地面站上輸入飛行高度、飛行速度和噴幅，系統自動(dòng)規劃航跡，飛機沿著(zhù)預定的中軸線(xiàn)飛行。本次試驗是研究無(wú)人機在設定噴幅為5m時(shí)的霧滴沉積分布規律，包括采樣帶上的霧滴分布和噴幅邊界線(xiàn)、航線(xiàn)上的霧滴分布，飛行高度為2m，飛行速度為4m/s。為使噴灑更加穩定，將采樣區布置在田地的中間位置，飛機進(jìn)入采集的邊界點(diǎn)區域開(kāi)始噴灑藥液。

　　4、霧滴分布情況：

　　用白紙代替植物葉片有一定的誤差，但霧滴在白紙片上的分布能夠近似說(shuō)明霧滴在植物葉片上的分布情況。

　　測試紙采集樣本

　　根據《中華人民共和國民用航空行業(yè)標準》中《農業(yè)航空噴灑作業(yè)質(zhì)量技術(shù)指標》規定：飛機在進(jìn)行超低量噴灑作業(yè)時(shí)，作業(yè)對象上的霧滴沉積量大于等于15個(gè)/cm2時(shí)，為噴灑有效區域，圖中所有采樣點(diǎn)均達到行業(yè)標準的要求。

　　5、霧滴粒徑譜的分析

　　噴霧效果的好壞，與霧滴粒徑的大小有密切的關(guān)系，霧滴粒徑是農藥噴霧技術(shù)中較易控制的重要參數，對噴霧效果起著(zhù)決定性的作用。為了清晰的看出霧滴粒徑在各個(gè)粒徑范圍內的分布情況，以下用霧滴粒徑譜來(lái)表示，粒徑譜的劃分區間是：50～80um，80～100um，100～120um，120～150um，150～180um，180～200um，200～220um，220～250um，250～300um，大于300um。在每片采樣點(diǎn)單位面積上統計霧滴粒徑數量，如下表。

　　表2霧滴粒徑范圍表

　　從上圖表中可以看出，霧滴從小粒徑范圍到大粒徑范圍的數量呈幾何速度減小，且主要集中在小粒徑范圍內，在50-180um之間。在50～80um范圍內的霧滴數量是在80～100um區間數量的2倍，是100～120um區間霧滴數量的3倍。粒徑大于180um的霧滴在一次噴霧中的數量極少，由霧滴粒徑譜可以看出，所占的比例為5%左右。

　　霧滴粒徑譜

　　上圖反映了各霧滴粒徑范圍所占的比例，其中霧滴數量中值粒徑在80-100um內，霧滴數量中值粒徑是指在一次噴霧中，將全部霧滴從小到大順序累加，當累加的霧滴數目為霧滴總數的50%時(shí)，所對應的霧滴粒徑為數量中值粒徑。霧滴體積中值粒徑為140-190um，說(shuō)明一次噴霧中，小粒徑霧滴的數量較多。

　　6、霧滴沉積分布均勻性分析

　　采樣帶A、B均勻性分析:噴霧霧滴在目標上均勻分布程度一般用變異系數表示，變異系數越小，霧滴分布均勻性越好。采樣帶A的變異系數為18.4%，采樣帶B的變異系數為49.8%，平均變異系數為34.1%，數值較小，分布較為均勻。

　　結論

　　(1)設定噴幅參數為5m時(shí)，噴幅內所有采樣點(diǎn)均達到了國家行業(yè)標準(15個(gè)/cm2)；

　　(2)一次噴霧中，霧滴體積中值粒徑在140～190um范圍內(霧滴直徑)，霧滴數量中值粒徑在80～100um范圍內，說(shuō)明霧滴主要集中在小粒徑范圍內。霧滴從小粒徑范圍到大粒徑范圍數量逐漸減小。

　　(3)平均變異系數為34.1%，數值較小，分布較為均勻。

　　作業(yè)結果調查

　　此次作業(yè)總面積180畝，7天后進(jìn)行藥效調查。青蟲(chóng)已死亡，青蟲(chóng)得以有效控制，如下圖。

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